水电厂运行设备技术改造问题探索

常秉奎

青海雪玉水电有限责任公司，青海西宁 810001

煤炭发电存在较为严重的污染，风力、太阳能等发电能源发电量还远远无法满足我国实际需要，当前人们在水力发电方面重视度越来越高。当前我国约1/3的电能来自于水力发电设备，水力发电设备虽然在我国社会经济发展中发挥重要价值和作用，但是在运行过程中同样会存在技术落后以及设备老化等问题。受到水电厂设备运行管理责任不明确、运行技术和运行技术管理不到位等因素影响，生产过程中经常会发生设备缺陷，对设备和人身安全有严重影响和威胁，设备运行安全、可靠性无法得到保证，有非常大事故和风险发生率。因此，必须要提高对水电厂设备运行管理重视度，利用设备技术改造等方式，维持水电厂的持续、稳定运行，保证电力供应的质量和连续性，本文就此展开了研究分析。

1 当前我国水电厂机电设备存在的问题

我国能源部门在水电厂设备改造和技术开发等方面投入了大量的资金和精力，取得了一系列卓越成效，但是在水电厂发展运行过程中，这些改造所带来的收益和成效逐渐降低，我国水电厂设备技术方面的问题越来越突出和严重，必须要重新展开相应的技术改造。当前我国水电厂机电设备存在的问题主要集中在以下几个方面。

1.1 机组设备老化，故障率高

我国水电开发发展较早，很多水电机组的运行时间相当长，这些老旧设备肩负着我国大部分水力发电任务，不断加重的发电任务与发电机组的老化和发电效率下降之间逐渐出现较大的矛盾和问题。发电机组老化问题中，水轮机空蚀磨损最为严重，尤其在我国西部等地区，受到河流含沙量等因素影响，发电机组水轮机运行过程中受到水流推力作用，水中的沙粒会给水轮机叶片带来非常大磨损，降低水轮机叶片效能，进而降低发电机组主发电机功率，需要在较短的时间内大修，维修时间长，不仅增加维修费用，同时还严重降低水力发电企业的供电效率和经济效益。

1.2 自动化水平低

很多水电厂投产较早，其设备自动化水平偏低情况较为普遍，目前所使用的自动化元件可靠性不是很高，缺乏足够的自动化改造空间，对水电厂精简人员产生严重影响，水电厂运行效率很难得到有效提高。另外，当前水电厂的计算机信息控制系统还存在较大的问题，很难实现对现代化电网管控系统联网控制。

1.3 泥沙淤积对机电设备的损坏越来越严重

水力发电设备运行过程中一直受到泥沙淤积等问题的威胁，泥沙淤积不仅会降低水力发电设备的运行效率，甚至还会产生一系列安全问题。受到历史因素以及我国经济建设活动等影响，环境保护重视度低，水土流失情况严重，很多建设较早的水电站都面临严重的泥沙淤积现象。

2 水电厂运行设备改造需要把握的几个关键点

水电厂运行设备改造能够更好地满足水电厂持续稳定发展需要，运行设备改造必须要满足电网的安全、稳定运行需要，在设备改造过程中，需要重点把握前沿技术，做好技术落后、稳定性差、自动化水平低、故障率高设备的改造，为水力发电的持续稳定运行打下良好基础、水电厂运行设备改造需要把握好以下几个方面要点。

2.1 通过对老设备改造提高其运行经济性和可靠性

很多投产较早的水力发电设施中，受到我国生产工艺等因素影响，有些水轮机刚投入运行就会出现叶片根部裂缝、轴承结合不良等严重质量问题，这些质量问题往往很难通过维修方式解决。水轮机在故障状态下运行，会严重威胁电力供应稳定性以及发电厂生产安全性。水电厂设备的改造首先要在做好水电厂主要生产设备的改造，比如主机。早期安装的发电机组中存在机械缺陷的发电主机相对较少，针对存在缺陷的发电主机在改造过程中需要与新的主机生产技术相结合，以原有的配套设施为基础，更换主机整体和主机叶片。设备改造过程中尽量避免整体性更换，这种更换方式并不符合经济性原则。另外，水电厂设备改造过程中，水轮机还存在严重的空蚀和磨损情况，在这方面改造中需要与先进的水力发电设备制造技术相结合，从水轮机叶片容易磨损部位从技术角度出发，给予相应的处理措施，实现对水力发电问题的有效解决，同时促进水力发电设备设计和生产水平的提高。

2.2 设备缺陷分析

在分析设备缺陷时，需要了解和把握原设备运行寿命、运行参数等信息，针对运行可靠性低、检修费用高、维护难度大、备品购置困难等设备展开必要的技术改造，改造前，收集设备运行过程中的各项维护保养记录和运行数据，有针对性的从部件、零件、装置等方面出发，组织检修、财务、运行等部门工作人员对设备的运行状态展开综合性分析，必要时要求设计、制造等方面专家共同参与分析，实现对设备问题的客观准确查找，制定针对性的解决方案。

2.3 技术调研

技术调研在设备技术改造中有着非常重要价值和作用，正常情况下，即使相同类型产品，也会有多个不同供应厂家，涉及产品的制造、研发、销售各个环节。技术调研不仅工作量大，同时还涉及非常广的信息面，对技术人员的技术水平和综合能力有着非常严格要求，必须要保证所选产品的可靠性、经济性、稳定性和安全性。技术调研工作的开展，首先，可以通过网络等大众媒体了解市场基本情况，明确我国同类设备的发展状况，在设备选定后，还可以利用考察、电话等方式了解产品使用情况，包含产品操作运行、缺陷、厂商评价、维护检修、售后等。技术调研工作的开展会花费较多的物力、人力和财力资源，只有做好技术调研工作，才能够提供准确的信息、数据参考和支撑，为整体技术改造的顺利开展打下良好基础。

2.4 提高水电厂自动化水平

水力发电设备自动化问题直接关系到水力发电生产效率，同时还与水力发电设施能够顺利整合到自动化管理网络中密切相关。因此，水电厂设备和技术改造过程中，必须要提高在自动化水平方面重视度，只有提高水电厂自动化水平，才能够进一步降低工作人员工作量和工作负担，提高水电厂整体运行和控制水平。另外，提高水电厂自动化水平，能够使水电厂自动管理系统的智能化和信息化水平明显提高，保证水电厂各生产数据能够与电网控制系统顺利联网，实现科学化管理。

2.5 通过扩机增容提高水资源利用效率

早期水电机组建设过程中，受到建设资金和电力需求量等因素限制，水电机组的装机容量相对较小，很多水电厂发展潜力非常大。当前人们在电力方面的需求量越来越大，水电厂技术改造过程中，不仅需要重视水电厂设备和技术方面改造升级，同时还需要对水电厂整体有足够重视，加大水电厂可挖掘潜力方面的投资开发力度，提高水资源利用合理性和有效性，更好地满足人们在电力方面需要。

2.6 重视标书编制，展开标书约谈

标书属于约定性文件，在改造双方中发挥有桥梁和纽带作用，标书的编制如果缺乏系统性、标准性和规范性，那么将非常容易给企业带来安全、技术和经济方面影响，因此，必须要从宏观角度和微观角度两个方面出发做好标书的研究分析，明确各项编制细节，避免技术改造的顺利有效开展受到影响，实现对改造费用的有效控制。

2.7 落实安装调试

安装调试属于水电厂技术改造最后也是最为关键的环节，这一环节经常会出现问题，比如，厂家人员不熟悉监控装置、生产设备等，缺乏相应的安全意识和控制水平，非常容易有设备事故和人身事故出现。在实际操作过程中，必须要做好以下几个方面工作：第一，技术改造的设备能够实现与系统的可靠分离，设备调试与系统运行不会相互影响，通过这种方式，即使有不安全情况出现，也不会影响到系统整体运行；第二，设备安装和调试人员需要展开严格的培训，厂家人员需要明确系统运行和技术改造之间关系，使厂家人员在技术改造过程中能够自觉执行相关规定和要求；第三，新设备调试后，系统联动前，针对双方影响有充分考虑，制定相应的技术措施和组织措施，经过审核批准后执行；第四，技术人员往往缺乏足够的自我保护安全意识，很多厂家的专业技术人员是容易受到伤害的群体，必须要做好这部分人员的安全培训工作，取得资格证后入厂技术改造；第五，提高对改造现场监管重视度，任何影响系统的工作都需要经过批准，并在全程监督下进行。

3 结语

当前水电厂设备运行过程中存在一些问题和不足，只有经过技术改造，才能够满足生产运行需要。水电厂技术改造工作的开展需要与水电厂实际情况相结合，采取经济合理的改造措施，明确各项注意事项，取得理想的改造效果，提高水电厂运行效率和安全性。